PT1812132E - Fluid distribution apparatus - Google Patents

Abstract

Disclosed is a mixer-distributor-collector apparatus for use between beds of solid particles in a fluid-solid contacting vessel. The apparatus includes a solids retaining screen, fluid deflector, passageway, fluid distributor, and flow manipulator. The flow manipulator is a device such as a honeycomb, porous solid, perforated plate, screen, or grid having an open area greater than the open area of the fluid distributor and is located below and spaced apart from the fluid distributor. The apparatus improves the fluid flow characteristics by minimizing or eliminating fluid velocity jets and/or other turbulence which can disturb the downstream particle bed. In an exemplary application, the invention finds use in simulated moving bed (SMB) adsorptive separation processes.

Description

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DESCRIÇÃO "APARELHO DE DISTRIBUIÇÃO DE FLUIDO" A invenção apresentada refere-se a um aparelho utilizado para distribuir e/ou misturar fluido. Mais especificamente, a invenção refere-se a um aparelho que distribui e/ou mistura fluido que circula num recipiente que contém particulas sólidas. Num exemplo de aplicação, esta invenção pode ser utilizada em processos de separação por adsorção de leito móvel simulado (LMS).DESCRIPTION " FLUID DISTRIBUTION APPARATUS " The present invention relates to an apparatus used to distribute and / or mix fluid. More specifically, the invention relates to an apparatus which distributes and / or mixes fluid circulating in a container containing solid particles. In an example of application, this invention may be used in adsorptive separation processes of simulated moving bed (LMS).

Os vários aparelhos que misturam e/ou distribuem fluido à medida que o mesmo circula por um recipiente que contém particulas sólidas são bem conhecidos do estado da técnica. Um ou mais desses dispositivos podem ser colocados no interior de um recipiente e dividir as particulas sólidas em dois ou mais leitos. A utilização desses dispositivos de distribuição de fluido pode aumentar a eficácia das operações ao fornecer propriedades de fluido mais uniformes em toda a área em corte transversal do recipiente. Por exemplo, podem minimizar ou eliminar o encaminhamento ou as variações de caudal; as diferenças de temperatura; e as variações na composição do fluido. Estes aparelhos também podem incluir uma grande variedade de meios para introduzir uma corrente de fluido no recipiente e/ou retirar uma corrente de fluido do recipiente. Esses dispositivos serão designados por "misturadores-distribuidores-colectores".The various apparatus which mix and / or dispense fluid as it flows through a container containing solid particles are well known in the art. One or more of these devices may be placed within a container and the solid particles divided into two or more beds. The use of such fluid delivery devices can increase the effectiveness of the operations by providing more uniform fluid properties throughout the cross-sectional area of the container. For example, they can minimize or eliminate routing or flow variations; temperature differences; and variations in the composition of the fluid. These apparatus may also include a wide variety of means for introducing a stream of fluid into the vessel and / or withdrawing a stream of fluid from the vessel. These devices will be referred to as " mixer-distributor-collectors ".

São bem conhecidas da especialidade muitas variações de misturadores-distribuidores-colectores. Por exemplo, a sua utilização em processos de cromatografia ou de separação por adsorção, tais como separações por adsorção de LMS, conforme exemplificado em US 3,214,247; US 3,789,989; US 2 4,378,292 e US 6,024,871. Em seguida, são apresentados componentes comuns desse aparelho: 1) um limite superior compreendendo um meio para retenção do leito de partículas sólidas por cima do aparelho e permitindo o fluxo de fluido no sentido descendente pelo aparelho; 2) uma placa de desvio de fluido situada por baixo e afastada do limite superior; 3) um distribuidor de fluido situado por baixo e afastado da placa de desvio; e 4) um corredor através da placa de desvio de fluido que fornece comunicação por fluidos entre o limite superior e o distribuidor de fluido. Um grande número de outros componentes e extensas variações dos mesmos, bem como os componentes comuns indicados acima, são igualmente bem conhecidos na especialidade.Many variations of mixer-distributor-manifolds are well known in the art. For example, their use in chromatographic or adsorptive separation processes, such as adsorption separations of LMS, as exemplified in US 3,214,247; US 3,789,989; US 2, 4,378,292 and US 6,024,871. Common components of the apparatus are shown below: 1) an upper limit comprising a means for retaining the solid particle bed above the apparatus and allowing the flow of fluid down the apparatus; 2) a fluid deflecting plate located below and spaced from the upper limit; 3) a fluid distributor located below and away from the bypass plate; and 4) a runner through the fluid bypass plate which provides fluid communication between the upper limit and the fluid distributor. A large number of other components and extensive variations thereof, as well as the common components indicated above, are also well known in the art.

As características desejáveis desses misturadores-distribuidores-colectores são igualmente bem conhecidas na especialidade. Os exemplos incluem: 1) compreender um volume mínimo; 2) impedir a retromistura; 3) juntar o líquido que circula pelo recipiente e misturá-lo cuidadosamente para minimizar gradientes de concentração localizada; 4) tratar da introdução e mistura cuidadosa de outra corrente de fluido quando necessário; 5) tratar da remoção de uma corrente de fluido do recipiente quando necessário sem afectar a operação de forma negativa; e 6) minimizar a queda de pressão através do aparelho. Finalmente, o misturador-distribuidor-colector deve fornecer uma redistribuição uniforme do fluido em toda a área em corte transversal do recipiente ao mesmo tempo que evita que correntes de jacto de alta velocidade e/ou outra turbulência de fluido perturbem o leito de partículas sólidas a jusante. Os termos "a montante" e "a jusante" são aqui utilizados no seu sentido normal e interpretados com base na direcção total na qual o fluido estiver a circular 3 no recipiente. Por conseguinte, a jusante é equivalente a uma localização descendente ou inferior no recipiente. 0 Perry's Chemical Engineers' Handbook, 7a Edição, editado por D. W. Green et al. , publicado pela McGraw-Hill, Nova Iorque, em 1997, páginas 6-33 a 6-34, descreve a utilização bem conhecida que implica adicionar uma resistência uniforme suficiente em todo o canal de fluxo para alisar um perfil de velocidade não uniforme através de canais ou equipamento de processo. Estudos detalhados de vários manipuladores de fluxo do fluido e combinações dos mesmos são fornecidos por J. Tan-Atichat, Η. M. Nagib e R. I. Loehrke, "Interaction of free-stream turbulence with screens and grids: a balance between turbulence scales", J. of Fluid Mech., (1982), vol. 114, págs. 501 a 528. A utilização de dispositivos manipuladores de fluxo do fluido, tais como estruturas alveolares, crivos, placas perfuradas, sólidos porosos, tais como material fundido e coberturas de malha, grades e combinações dos mesmos, compreendendo uma resistência uniforme suficiente e fornecendo uma redistribuição mais uniforme (perfil de velocidade mais uniforme) no limite a jusante ou de descarga de um misturador-distribuidor-colector é bem conhecida na especialidade. Aqui, este componente do misturador-distribuidor-colector será designado por "distribuidor de fluido".The desirable characteristics of such mixer-distributor-manifolds are equally well known in the art. Examples include: 1) comprising a minimum volume; 2) prevent retromistura; 3) add the liquid that circulates through the container and carefully mix it to minimize localized concentration gradients; 4) to deal with the introduction and careful mixing of another fluid stream when necessary; 5) treating the withdrawal of a stream of fluid from the container when necessary without adversely affecting the operation; and 6) minimize pressure drop through the apparatus. Finally, the mixer-distributor-manifold should provide uniform redistribution of the fluid throughout the cross-sectional area of the vessel while preventing high-velocity jet streams and / or other fluid turbulence from disturbing the bed of solid particles at downstream. The terms " upstream " and " downstream " are used herein in their normal sense and are interpreted on the basis of the total direction in which the fluid is circulating 3 in the vessel. Therefore, downstream is equivalent to a downward or downward location in the vessel. Perry's Chemical Engineers' Handbook, 7th Edition, edited by D. W. Green et al. , published by McGraw-Hill, New York, in 1997, pages 6-33 to 6-34, describes the well-known use which entails adding sufficient uniform strength throughout the flow channel to smooth a non-uniform velocity profile through channels or process equipment. Detailed studies of various fluid flow manipulators and combinations thereof are provided by J. Tan-Atichat, Η. M. Nagib and R. I. Loehrke, " Interaction of free-stream turbulence with screens and grids: a balance between turbulence scales ", J. of Fluid Mech., (1982), vol. 114, pp. The use of fluid flow manipulating devices such as alveolar structures, screens, perforated plates, porous solids such as melt and mesh covers, grids and combinations thereof, comprising a sufficient uniform strength and providing a more uniform redistribution (more uniform velocity profile) at the downstream or discharge limit of a mixer-distributor-manifold is well known in the art. Here, this mixer-distributor-manifold component will be referred to as " fluid distributor ".

Foi descoberto que o aparelho misturador-distribuidor-colector do estado da técnica pode criar correntes de jacto de alta velocidade e/ou turbulência que provoquem um movimento significativo das partículas no leito de contacto imediatamente abaixo do aparelho, mesmo a uma velocidade de fluido linear média relativamente baixa através do 4 recipiente. A presente invenção reduz os jactos de fluido e/ou a turbulência para eliminar as perturbações no leito de partículas sólidas inferior na velocidade de fluido linear média baixa no recipiente. Além disso, a invenção elimina ou reduz significativamente as perturbações no leito de partículas abaixo, mesmo quando a velocidade de fluido linear média é aumentada por qualquer factor de quatro para sete.It has been found that the prior art mixer-distributor-manifold apparatus can create high velocity and / or turbulence jet streams that cause significant movement of the particles in the contact bed immediately below the apparatus, even at a mean linear fluid velocity relatively low through the vessel. The present invention reduces the fluid jets and / or turbulence to eliminate perturbations in the bottom solid particle bed at the low average linear fluid velocity in the vessel. In addition, the invention eliminates or significantly reduces perturbations in the particle bed below, even when the average linear fluid velocity is increased by any factor from four to seven.

RESUMO BREVE DA INVENÇÃO A presente invenção fornece um aparelho misturador-distribuidor-colector mais útil que minimiza ou elimina os jactos de alta velocidade e/ou outra turbulência que perturbem o leito de partículas a jusante. Especificamente, a presente invenção implica a adição de outro componente, um manipulador de fluxo, ao aparelho que está situado entre o distribuidor de fluido e o leito de partículas sólidas a jusante. 0 manipulador de fluxo está afastado do distribuidor de fluido e tem aberturas que fornecem comunicação por fluidos entre o distribuidor de fluido e o leito de partículas abaixo. 0 manipulador de fluxo é um dispositivo, tal como uma estrutura alveolar, um sólido poroso, uma placa perfurada, um crivo ou uma grade, compreendendo uma área aberta maior do que a área aberta do distribuidor de fluido.BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a more useful mixer-distributor-manifold apparatus which minimizes or eliminates high-speed jets and / or other turbulence that disrupts the downstream particle bed. Specifically, the present invention involves the addition of another component, a flow manipulator, to the apparatus that is located between the fluid distributor and the solid particle bed downstream. The flow manipulator is spaced from the fluid distributor and has apertures that provide fluid communication between the fluid distributor and the particle bed below. The flow manipulator is a device, such as a honeycomb structure, a porous solid, a perforated plate, a screen or a grid, comprising an open area larger than the open area of the fluid dispenser.

DESCRIÇÃO BREVE DAS FIGURAS A Figura 1 é uma vista lateral em corte transversal de um recipiente ilustrando um recipiente contendo uma diversidade de leitos de partículas sobrepostos com misturadores-distribuidores-colectores intermédios. 5BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a side cross-sectional view of a container illustrating a container containing a plurality of bedding of overlapping particles with intermediate mixer-distributors. 5

As Figuras 2A a 2C são vistas elevadas em corte transversal ilustrando secções de misturador-distribuidor-colector montadas no interior dos recipientes.Figures 2A through 2C are elevational cross-sectional views showing mixer-distributor-manifold sections mounted within the containers.

As Figuras 3A e 3B são vistas laterais em corte transversal tiradas ao longo das linhas de corte assinaladas nas Figuras 2A e 2B, respectivamente, de formas de realização adicionais da invenção.Figures 3A and 3B are side cross-sectional views taken along the cut lines shown in Figures 2A and 2B, respectively, of further embodiments of the invention.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A invenção apresentada pode ser utilizada em qualquer processo em que o fluido entre em contacto com partículas sólidas que estejam divididas numa diversidade de leitos contidos num recipiente. 0 recipiente está orientado na vertical ao longo do seu maior eixo. Embora esses recipientes sejam normalmente cilíndricos e, por conseguinte, tenham um formato em corte transversal circular, a invenção apresentada não está limitada pelo formato em corte transversal do recipiente. 0 processo pode utilizar um ou mais desses recipientes. 0 fluido circula no sentido descendente no recipiente através dos leitos de partículas sólidas que estão separados por misturadores-distribuidores-colectores. É utilizado um grande número de partículas sólidas nesses processos. Os exemplos não limitativos de grupos desses materiais, cada um compreendendo várias composições específicas e formas físicas, incluem adsorventes, resinas, catalisadores e materiais inertes. 0 fluido pode ser um vapor, um líquido ou um fluido supercrítico. Embora a invenção não esteja destinada a múltiplas fases de fluido, o fluido pode conter vários compostos ou ser uma mistura de múltiplas correntes de fluido, desde que sejam todas substancialmente de uma 6 fase. Por conseguinte, numa forma de realização, todo o fluido é da mesma fase. Contudo, a invenção contempla uma vasta gama de misturas e condições de processo, de modo a poder existir uma pequena quantidade de uma segunda fase. Assim, conforme aqui utilizado, os termos "substancialmente de uma única fase de fluido" e "substancialmente de uma fase" significam que, pelo menos, 95% em peso do fluido é de uma fase. Igualmente, quando é aqui referido que o fluido é substancialmente liquido, significa que, pelo menos, 95% em peso do fluido é liquido. Muitos desses processos são bem conhecidos nas indústrias petroquímicas e de refinação, incluindo por exemplo vários processos de reacção e separação. Numa forma de realização, o processo é um processo de separação por adsorção.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention shown may be used in any process where the fluid comes in contact with solid particles that are divided into a plurality of beds contained in a container. The container is oriented vertically along its largest axis. Although such containers are normally cylindrical and therefore have a circular cross-sectional shape, the invention shown is not limited by the cross-sectional shape of the container. The process may utilize one or more of these containers. The fluid flows downwardly into the vessel through the beds of solid particles which are separated by mixer-distributor-manifolds. A large number of solid particles are used in these processes. Non-limiting examples of groups of such materials, each comprising various specific compositions and physical forms, include adsorbents, resins, catalysts and inert materials. The fluid may be a vapor, a liquid or a supercritical fluid. Although the invention is not intended for multiple fluid phases, the fluid may contain various compounds or be a mixture of multiple fluid streams, provided they are all substantially one phase. Therefore, in one embodiment, all of the fluid is of the same phase. However, the invention contemplates a wide range of mixtures and process conditions, so that a small amount of a second phase may exist. Thus, as used herein, the terms " substantially a single fluid phase " and " substantially one phase " means that at least 95% by weight of the fluid is one phase. Also, where the fluid is herein referred to as substantially liquid, it means that at least 95% by weight of the fluid is liquid. Many such processes are well known in the petrochemical and refining industries, including for example various reaction and separation processes. In one embodiment, the process is an adsorptive separation process.

Uma descrição detalhada e várias formas de realização da invenção apresentada serão, em seguida, fornecidas relativamente às figuras em anexo. As figuras são vistas esquemáticas simplificadas, sem estarem à escala; ilustrando apenas os componentes necessários para compreender a invenção. As figuras são apresentadas para ilustrar algumas formas de realização da invenção e não se destinam a limitar o âmbito da invenção conforme referido nas reivindicações. A Figura 1 ilustra um recipiente posicionado na vertical 1, adaptado para conter uma diversidade de leitos de partículas sobrepostos espaçados na vertical 2. Um único recipiente pode compreender dois a doze ou mais leitos de partículas. Os leitos estão separados por misturadores-distribuidores-colectores 3 de acordo com a invenção apresentada. A utilização opcional de um misturador-distribuidor-colector 3 por cima do leito de partículas 7 mais alto é igualmente ilustrada. Uma ou mais correntes de fluido são introduzidas na parte superior do recipiente 1 através de um orifício de admissão 4. 0 fluido circula no sentido descendente pelo recipiente entrando em contacto com cada leito de partículas 2 e misturador-distribuidor-colector 3 por ordem, e é removido da parte inferior do recipiente através de um orifício de descarga não ilustrado. Um misturador-distribuidor-colector opcional também pode estar situado por baixo do leito de partículas mais baixo no recipiente. Conforme ilustrado, o limite superior 5, o distribuidor de fluido 6 e o manipulador de fluxo 7 são componentes do aparelho misturador-distribuidor-colector 3 e estão dispostos substancialmente em paralelo uns em relação aos outros e substancialmente na perpendicular em relação ao eixo vertical ou linha central maior do recipiente representado pela linha imaginária 13. "Substancialmente em paralelo" conforme aqui utilizado refere-se ao espaçamento total dos componentes do aparelho, de modo a estarem essencialmente paralelos na construção. Podem ocorrer flexões ou distorções dos componentes, por exemplo, devido à construção, instalação ou estrutura de suporte. Por exemplo, o crivo de retenção de sólidos (limite superior) pode apresentar alguns desvios grandes ao suportar um peso significativo de partículas. Tal não irá excluir a referência a componentes que estejam numa disposição substancialmente paralela uns em relação aos outros. "Substancialmente na perpendicular" conforme aqui utilizado refere-se a um posicionamento normal aproximado de vários componentes do aparelho. Em alguns casos, podem ocorrer ligeiras variações em vários componentes do aparelho na construção, instalação ou em virtude do peso da estrutura, que pode provocar desvios. Tal pode fazer com que os componentes fiquem em planos que não são exactamente perpendiculares a um determinado eixo. Por conseguinte, o termo "substancialmente na perpendicular" conforme aqui utilizado inclui ângulos que variam entre 85 e 95 graus. 0 limite superior 5 pode ser semelhante a qualquer um dos meios bem conhecidos utilizados na especialidade para retenção das partículas sólidas por cima do aparelho, permitindo ao mesmo tempo o fluxo descendente de fluido pelo aparelho. Os exemplos desses meios incluem uma grande variedade de crivos, grades, placas perfuradas e combinações dos mesmos. Numa forma de realização, o limite superior compreende uma placa perfurada e um crivo com aberturas de tamanho adequado para reter as partículas que cobrem a placa. Noutra forma de realização, um determinado tipo de grade, normalmente conhecido como "crivo de fios do perfil", é utilizado como o limite superior. 0 crivo de fios do perfil fornece uma superfície com ranhuras altamente regulares que é resistente ao bloqueio (obturação) derivado do contacto prolongado da face exterior dos fios do perfil com partículas sólidas. Além disso, a rigidez do crivo de fios do perfil, independentemente da abertura da ranhura, pode ser ajustada de acordo com o espaçamento e a espessura das barras de suporte utilizadas para unir cada fio do perfil que se projecta paralelamente. Normalmente, as barras de suporte estão soldadas a cada fio do perfil na face interior dos fios do perfil, ou seja, a face que não está em contacto directo com as partículas sólidas. As barras de suporte e os fios do perfil estão, geralmente, fixos uns aos outros na perpendicular, mas são igualmente conhecidos outros 9 ângulos de alinhamento. 0 crivo de fios do perfil para este pedido de patente encontra-se, normalmente, numa forma conhecida na indústria como Johnson Screen (crivo Johnson), disponível na U.S. Filter Company, St. Paul, Minnesota, ou como um crivo de fios do perfil, disponível noutros fornecedores no mundo inteiro. 0 limite superior dos misturadores-distribuidores-colectores é, normalmente, referido na especialidade como o crivo de retenção de sólidos independentemente da sua estrutura específica. 0 distribuidor de fluido 6 está situado por baixo e afastado do crivo de retenção de sólidos (limite superior) para definir o volume do misturador-distribuidor-colector, V, entre o limite superior 5 e o distribuidor de fluido 6. A placa de desvio de fluido 8 está situada entre e afastada do limite superior 5 e do distribuidor de fluido 6. A placa de desvio de fluido substancialmente imperfurada 8 está situada no interior do volume do aparelho, V, e divide-o num volume superior 14 situado entre o limite superior 5 e a placa de desvio 8 e num volume inferior 15 situado entre a placa de desvio 8 e o distribuidor de fluido 6. A placa de desvio 8 contém um corredor 9 que é definido como uma abertura na placa que fornece comunicação por fluidos entre o volume superior 14 e o volume inferior 15 do aparelho. A placa de desvio de fluido 8 serve para juntar o fluido em toda a área em corte transversal do recipiente por baixo do leito de partículas superior, e a mistura cuidadosa ocorre à medida que o fluido é forçado a passar pelo corredor 9 com uma queda de pressão suficiente. Numa forma de realização, podem ser utilizados múltiplos corredores. Numa forma de realização, a relação da área em corte transversal do recipiente por baixo do leito de partículas com a área em corte transversal total dos corredores 9 varia entre 5:1 10 e 60:1. Noutra forma de realização, a relação da área em corte transversal do recipiente por baixo do leito de partículas com a área em corte transversal total dos corredores varia entre 15:1 e 30:1. 0 corredor pode ter qualquer formato; contudo, para facilitar o fabrico, são utilizados normalmente formatos regulares, tais como circular, oval e rectangular. 0 corredor pode ser formado de qualquer modo convencional, por exemplo mediante o corte ou a perfuração de uma abertura na placa de desvio. A placa de desvio 8 pode compreender várias peças dispostas e fixas através de meios convencionais para formar a placa de desvio essencialmente impenetrável com uma abertura ou aberturas que definem o corredor. O corredor pode estar completamente rodeado pela placa de desvio, ou pode atravessar completamente a placa, de modo a que o corredor seja visto como estando situado entre duas partes da placa de desvio conforme ilustrado na Figura 1. Embora o corredor único e central, conforme ilustrado na Figura 1, possa ser suficiente para uma coluna de diâmetro relativamente pequeno, são comuns outras configurações para processos à escala comercial, conforme especificado mais à frente. O corredor 9 é aqui definido para incluir a abertura através da placa de desvio de fluido 8 e o volume acima e abaixo da abertura entre o limite superior 5 e o distribuidor de fluido 6. Mediante a utilização desta definição, é possível ver que o corredor pode atravessar completamente o volume, V, do aparelho e fornecer comunicação por fluidos entre o limite superior e o distribuidor de fluido.A detailed description and various embodiments of the invention shown will be given below with reference to the accompanying figures. The figures are simplified schematic views, without being to scale; illustrating only the components necessary to understand the invention. The figures are set forth to illustrate some embodiments of the invention and are not intended to limit the scope of the invention as recited in the claims. Figure 1 shows a vertically positioned container 1, adapted to contain a plurality of beds of vertically spaced overlapping particles 2. A single container may comprise two to twelve or more beds of particles. The beds are separated by mixer-distributors-manifolds 3 according to the invention shown. The optional use of a mixer-distributor-manifold 3 above the topmost particle bed 7 is also shown. One or more fluid streams are introduced into the upper portion of the vessel 1 through an inlet port 4. The fluid flows down the vessel contacting each bed of particles 2 and mixer-distributor-manifold 3 in order, and is removed from the bottom of the vessel through an unloaded discharge port. An optional mixer-distributor-manifold may also be situated below the lower particle bed in the vessel. As shown, the upper limit 5, the fluid distributor 6 and the flow manipulator 7 are components of the mixer-distributor-manifold apparatus 3 and are arranged substantially in parallel to each other and substantially perpendicular to the vertical axis or largest center line of the container represented by the imaginary line 13. "Substantially in parallel" as used herein refers to the total spacing of the components of the apparatus, so as to be essentially parallel in the construction. Bending or distortion of the components may occur, for example, due to the construction, installation or support structure. For example, the solids retention screen (upper limit) may exhibit some large deviations by supporting a significant particle weight. This will not exclude reference to components which are in a substantially parallel arrangement with respect to one another. " Substantially in the perpendicular " as used herein refers to an approximate normal positioning of various components of the apparatus. In some cases, slight variations may occur in various components of the apparatus in the construction, installation or by virtue of the weight of the structure, which may cause deviations. This can cause the components to lie in planes that are not exactly perpendicular to a given axis. Therefore, the term " substantially in the perpendicular " as used herein includes angles ranging from 85 to 95 degrees. The upper limit 5 may be similar to any of the well known means used in the art for retaining the solid particles above the apparatus, while permitting the downward flow of fluid through the apparatus. Examples of such media include a wide variety of sieves, grids, perforated plates and combinations thereof. In one embodiment, the upper limit comprises a perforated plate and a screen with apertures of adequate size to retain the particles covering the plate. In another embodiment, a particular grid type, commonly known as " profile wire screen " is used as the upper limit. The profile wire screen provides a highly regular groove surface that is resistant to blockage (obturation) derived from prolonged contact of the outer face of the profile wires with solid particles. In addition, the stiffness of the profile yarn screen, regardless of the slot opening, can be adjusted according to the spacing and the thickness of the support bars used to join each yarn of the parallelly projecting profile. Normally, the support bars are welded to each strand of the profile on the inner face of the strands of the profile, ie the face which is not in direct contact with the solid particles. The support bars and the wires of the profile are generally fixed to each other in the perpendicular, but also other 9 angles of alignment are known. The profile wire screen for this application is usually in a manner known in the art as Johnson Screen (Johnson screen), available from the US Filter Company, St. Paul, Minnesota, or as a profile wire screen , available from other suppliers worldwide. The upper limit of the mixer-distributor-manifolds is usually referred to in the art as the solids retention screen irrespective of its specific structure. The fluid distributor 6 is located below and away from the solids retention screen (upper limit) to define the volume of the mixer-distributor-manifold, V, between the upper limit 5 and the fluid distributor 6. The deflection plate of fluid 8 is located between and away from the upper limit 5 and the fluid distributor 6. The substantially imperforate fluid deflecting plate 8 is located within the volume of the apparatus, V, and divides it into an upper volume 14 located between the upper limit 5 and the bypass plate 8 and a lower volume 15 located between the bypass plate 8 and the fluid distributor 6. The bypass plate 8 contains a runner 9 which is defined as an aperture in the plate which provides fluid communication between the upper volume 14 and the lower volume 15 of the apparatus. The fluid deflecting plate 8 serves to collect fluid throughout the cross-sectional area of the container beneath the upper particle bed, and careful mixing occurs as the fluid is forced through the passage 9 with a drop of sufficient pressure. In one embodiment, multiple runners may be used. In one embodiment, the ratio of the cross-sectional area of the container below the particle bed to the total cross-sectional area of the runners 9 ranges from 5: 10 to 60: 1. In another embodiment, the ratio of the cross-sectional area of the container below the particle bed to the total cross-sectional area of the runners ranges from 15: 1 to 30: 1. The runner can have any format; however, to facilitate manufacture, regular shapes such as circular, oval and rectangular are normally used. The runner may be formed in any conventional manner, for example by cutting or drilling an aperture in the bypass plate. The bypass plate 8 may comprise a plurality of parts arranged and secured by conventional means to form the deflecting plate essentially impenetrable with an aperture or apertures defining the corridor. The corridor may be completely surrounded by the bypass plate, or it may completely cross the plate, so that the corridor is seen to be situated between two portions of the bypass plate as shown in Figure 1. Although the single and central corridor, as shown in Figure 1, may be sufficient for a relatively small diameter column, other configurations for commercial scale processes as specified below are common. The corridor 9 is defined herein to include the aperture through the fluid bypass plate 8 and the volume above and below the aperture between the upper limit 5 and the fluid distributor 6. By using this definition, it is possible to see that the corridor can completely traverse the volume V of the apparatus and provide fluid communication between the upper limit and the fluid distributor.

Normalmente, o volume do aparelho, V, será parcialmente ocupado por um ou mais outros componentes. Por exemplo, podem existir um ou mais membros de suporte, tais como tirantes ou separadores, que ajudam a manter a separação 11 entre o crivo de retenção de sólidos (limite superior) e o distribuidor de fluido. Os membros de suporte também podem ser utilizados para fornecer a separação entre estes componentes e a placa de desvio. Podem igualmente existir barras de estrutura de suporte ou uma grade de suporte que se projecta através da coluna para reforçar e suportar o crivo de retenção de sólidos. Outros componentes opcionais, mas comuns, situados no interior do volume do aparelho, V, serão especificados mais à frente. 0 distribuidor de fluido 6 trata da distribuição ou redistribuição do fluido em toda a área em corte transversal do recipiente para manter um perfil de velocidade uniforme ou fluxo continuo do fluido no recipiente. Esta função é importante, por exemplo, para manter um tempo de residência uniforme do fluido ao entrar em contacto com um leito de catalisador para obter uma reacção desejada, ou para manter um perfil de composição nitido na fase de fluido móvel ao entrar em contacto com um adsorvente para obter uma separação desejada dos componentes num processo de separação por adsorção. A configuração dos dispositivos, tais como placas perfuradas, crivos, grades, sólidos porosos, estruturas alveolares e combinações dos mesmos, para melhorar e/ou manter um perfil de velocidade uniforme (fluxo continuo) do fluido é bem conhecida pelos peritos na especialidade, conforme demonstrado nas páginas anteriormente referidas do Perry's Chemical Engineers'' Handbook, em que o número de alturas dinâmicas de queda de pressão (K) é da ordem de 10. Numa forma de realização, o distribuidor de fluido compreende uma placa perfurada e um crivo adjacente. Noutra forma de realização, o distribuidor de fluido é um crivo de fios do perfil. 12 0 manipulador de fluxo 7 está afastado e situado por baixo do distribuidor de fluido 6. Conforme aqui utilizado, o termo manipulador de fluxo significa qualquer dispositivo utilizado para alterar a forma como os fluidos circulam por um recipiente ou uma conduta, por exemplo afectando o meio e os componentes variáveis de velocidade. Os exemplos de manipuladores de fluxo incluem: crivos; grades; placas perfuradas; estruturas alveolares; sólidos porosos, tais como materiais ajustados e coberturas de malha; e combinações dos mesmos. 0 manipulador de fluxo 7 serve para eliminar ou reduzir significativamente os jactos de velocidade do fluido e/ou a turbulência que podem provir do distribuidor de fluido 6 e/ou serem criados pelo mesmo e provocar uma perturbação significativa no leito de partículas subsequente se o manipulador de fluxo não estiver presente. As perturbações no leito de partículas inferior podem ter um impacto negativo significante no processo de funcionamento, tal como partir as partículas em pequenos fragmentos que, em seguida, obstruam partes do leito de partículas provocando perfis de velocidade não uniformes (encaminhamento) e quedas de pressão inaceitáveis.Typically, the volume of the apparatus, V, will be partially occupied by one or more other components. For example, there may be one or more support members, such as risers or spacers, which help maintain separation 11 between the solids retention screen (upper limit) and the fluid distributor. The support members may also be used to provide the separation between these components and the bypass plate. There may also be supporting supporting bars or a support grid extending through the column to strengthen and support the solids retention screen. Other optional, but common, components inside the device volume, V, will be specified later. The fluid distributor 6 deals with the distribution or redistribution of the fluid throughout the cross-sectional area of the vessel to maintain a uniform velocity profile or continuous flow of fluid in the vessel. This function is important, for example, to maintain a uniform residence time of the fluid upon contact with a catalyst bed to obtain a desired reaction, or to maintain a clear composition profile in the mobile fluid phase upon contact with an adsorbent to obtain a desired separation of the components in an adsorptive separation process. The configuration of the devices, such as perforated plates, screens, grids, porous solids, honeycomb structures and combinations thereof, to improve and / or maintain a uniform velocity profile (continuous flow) of the fluid is well known to those skilled in the art, shown in the above pages of the Perry's Chemical Engineers Handbook, wherein the number of dynamic pressure drop heights (K) is in the order of 10. In one embodiment, the fluid distributor comprises a perforated plate and an adjacent screen . In another embodiment, the fluid distributor is a profile wire screen. The flow manipulator 7 is spaced apart and positioned below the fluid distributor 6. As used herein, the term flow manipulator means any device used to change the way the fluids circulate through a container or a conduit, for example by affecting the medium and variable speed components. Examples of flow manipulators include: screens; grids; perforated plates; alveolar structures; porous solids, such as tuned materials and mesh covers; and combinations thereof. The flow manipulator 7 serves to eliminate or significantly reduce the fluid velocity and / or turbulence jets that may arise from and / or be created by the fluid distributor 6 and cause a significant disturbance in the subsequent particle bed if the manipulator flow rate is not present. Disruptions in the lower particle bed may have a significant negative impact on the working process, such as splitting the particles into small fragments which then clog parts of the particle bed causing non-uniform velocity profiles (routing) and pressure drops unacceptable.

Por conseguinte, o misturador-distribuidor-colector apresentado compreende os seguintes componentes mínimos: um limite superior 5, uma placa de desvio de fluido 8, um corredor 9, um distribuidor de fluido 6 e um manipulador de fluxo 7. 0 aparelho misturador-distribuidor-colector apresentado necessita igualmente que o manipulador de fluxo 7 esteja afastado do distribuidor de fluido 6 e que a área aberta do manipulador de fluxo seja maior do que a área aberta do distribuidor de fluido. Ou seja, a relação OAm/OAd é superior a 1, em que 0AM corresponde à área aberta 13 do manipulador de fluxo e 0AD corresponde à área aberta do distribuidor de fluido. A "área aberta" desses componentes é aqui definida como a área em corte transversal total das aberturas, A0, dividida pela área em corte transversal total do componente, AT, apresentada como uma percentagem onde estas áreas em corte transversal são tiradas no "primeiro plano" do componente. 0 "primeiro plano" de um componente é aqui definido como o plano através do componente que é normal para o fluxo do fluido total que contém a A0 mais pequena. 0 aparelho misturador-distribuidor-colector apresentado pode ser fabricado e instalado por quaisquer meios conhecidos pelos peritos na especialidade. Por conseguinte, o aparelho pode ser feito de qualquer material que possa suportar as condições de funcionamento, tais como as temperaturas e pressões do processo especifico pretendido. Os materiais têm igualmente de ser compatíveis com os fluidos com os quais irão estar em contacto. Habitualmente, é utilizado o mesmo material para todos os componentes do aparelho, mas não é obrigatório. De uma forma geral, em recipientes maiores, pelos menos alguns dos componentes são feitos de um metal adequado de modo a fornecer a resistência necessária para suportar o leito de partículas superior. 0 aparelho pode ser suportado no recipiente por quaisquer meios conhecidos, tais como anéis de suporte na parede interior do recipiente; vigas de suporte que se projectam a partir do revestimento do recipiente; e/ou membros de suporte verticais como, por exemplo, cubos de roda. 0 aparelho pode ser instalado de diversas formas bem conhecidas. Os recipientes mais pequenos, tais como unidades de ensaios à escala reduzida ou laboratoriais, podem ter partes verticais com acessórios, de modo a que o 14 aparelho misturador-distribuidor-colector possa ser totalmente inserido entre as partes. Nos recipientes à escala comercial, o aparelho é habitualmente concebido e fabricado em segmentos que caibam numa passagem ou num orifício no revestimento do recipiente e sejam montados no interior do recipiente. Cada componente do aparelho pode ser montado individualmente a partir de várias peças e o aparelho construído por camadas. Noutra forma de realização, o aparelho é concebido em segmentos em que cada segmento compreende todas as camadas e componentes do aparelho. Estes segmentos são dispostos e montados de modo a formar o aparelho em todo o corte transversal do recipiente.Accordingly, the disclosed manifold-mixer comprises the following minimum components: an upper limit 5, a fluid deflecting plate 8, a runner 9, a fluid distributor 6 and a flow manipulator 7. The mixer-distributor apparatus the manifold shown also requires that the flow manipulator 7 is spaced from the fluid distributor 6 and that the open area of the flow manipulator is larger than the open area of the fluid distributor. That is, the ratio OAm / OAd is greater than 1, where 0AM corresponds to the open area 13 of the flow manipulator and 0AD corresponds to the open area of the fluid distributor. &Quot; open area " of these components is defined herein as the total cross-sectional area of the apertures, A0, divided by the total cross-sectional area of the component, AT, shown as a percentage where these cross-sectional areas are drawn in the " foreground " of the component. &Quot; foreground " of a component is defined herein as the plane through the component which is normal to the flow of the total fluid containing the smallest A0. The manifold-manifold-manifold apparatus shown may be manufactured and installed by any means known to those skilled in the art. Accordingly, the apparatus may be made of any material which can withstand the operating conditions, such as the temperatures and pressures of the particular desired process. The materials also have to be compatible with the fluids with which they will be in contact. Typically, the same material is used for all components of the apparatus but is not required. Generally, in larger containers, at least some of the components are made of a suitable metal so as to provide the strength required to support the upper particle bed. The apparatus may be supported on the container by any known means, such as carrier rings on the inner wall of the container; supporting beams projecting from the container liner; and / or vertical support members, for example, wheel hubs. The apparatus may be installed in a number of well known ways. Smaller containers, such as small scale or laboratory test units, may have vertical parts with accessories, so that the mixer-distributor-manifold apparatus may be fully inserted between the parts. In commercial-scale containers, the apparatus is customarily designed and manufactured in segments that fit in a passageway or in an orifice in the container liner and are mounted inside the container. Each component of the appliance can be individually assembled from several parts and the appliance is built in layers. In another embodiment, the apparatus is designed in segments in which each segment comprises all the layers and components of the apparatus. These segments are arranged and assembled so as to form the apparatus across the transverse section of the container.

As Figuras 2A a 2C ilustram três exemplos dessas disposições segmentares conforme visto olhando para baixo do recipiente a uma altitude mesmo por baixo do limite superior do aparelho. Ou seja, o crivo de retenção de sólidos não é ilustrado nas Figuras 2A a 2C para fornecer uma visão clara de como os segmentos do aparelho podem ser dispostos. Na Figura 2A, o recipiente é cilíndrico conforme indicado pelo corte transversal circular, revestimento do recipiente 12 e eixo vertical 13. As nervuras 10 definem os limites laterais entre segmentos adjacentes. Os segmentos do aparelho podem ser suportados por quaisquer meios bem conhecidos, tais como vigas de suporte ou uma grade, que são ligados, normalmente de uma forma amovível, à superfície interior do revestimento do recipiente. Nos dez segmentos centrais e no segmento direito com cordas, os corredores 9 são ilustrados como uma única abertura rectangular através das placas de desvio de fluido 8 e rodeada pelas mesmas. 0 segmento com cordas no lado esquerdo da Figura 2A ilustra que o corredor 9 pode ser 15 encurvado para acompanhar o revestimento do recipiente. A Figura 2B ilustra outra configuração possível do misturador-distribuidor-colector num recipiente cilíndrico ou numa coluna. Nesta forma de realização, existe um cubo de roda de suporte 11 no centro da coluna. Normalmente, este cubo de roda é um tubo que está alinhado com a linha central maior ou eixo vertical 13 do recipiente. As nervuras 10 definem as paredes laterais dos segmentos e difundem-se em raios a partir do cubo de roda de suporte 11 que se projecta em direcção às extremidades exteriores dos leitos de partículas na superfície interior do revestimento do recipiente. Numa forma de realização, as nervuras são ligadas ao cubo de roda de suporte e à superfície interior do revestimento do recipiente por quaisquer meios bem conhecidos, tais como soldadura ou aparafusamento. As nervuras 10 podem ser suficientemente fortes para suportar o misturador-distribuidor-colector. Na Figura 2B, o corredor 9 de cada segmento é uma abertura rectangular estreita que atravessa completamente a placa de desvio de fluido 8 entre as nervuras 10. A placa de desvio de fluido pode ser considerada como sendo constituída por uma parte interior que se projecta a partir do cubo de roda em direcção ao corredor e uma parte exterior que se projecta a partir do corredor em direcção ao revestimento do recipiente. Numa forma de realização, a relação da distância do corredor a partir do cubo de roda de suporte central com a distância do corredor a partir da superfície interior do recipiente varia entre 2,9 e 1,3. Por conseguinte, podem ser utilizadas várias partes para definir a placa de desvio de fluido 8 e o corredor 9 no interior do volume do aparelho, V. Noutra forma de realização não ilustrada, o corredor 9 pode ser definido por dois arcos que atravessam a placa de desvio de fluido 16 entre as nervuras. A Figura 2C ilustra a disposição dos segmentos do aparelho no interior de um recipiente compreendendo uma área em corte transversal quadrada com um revestimento 12 e uma linha central 13. Cada segmento pode ter a mesma configuração para simplificar o fabrico e a montagem. Contudo, tal não é obrigatório. Um ou mais segmentos do aparelho podem ser diferentes conforme é ilustrado pelos exemplos de várias configurações de corredor 9 ilustradas no lado esquerdo da Figura 2C. As unidades ou os segmentos do aparelho podem ser concebidos de qualquer forma, de modo a poderem ser montados para formar o aparelho em todo o corte transversal do recipiente por baixo do leito de partículas. Cada segmento do aparelho pode ter um formato em corte transversal único; contudo, geralmente é mais eficaz conceber o aparelho minimizando o número de concepções de segmentos diferentes.Figures 2A through 2C illustrate three examples of such segmental arrangements as viewed by looking down the container at an altitude just below the upper limit of the apparatus. That is, the solids retention screen is not shown in Figures 2A through 2C to provide a clear view of how the segments of the apparatus can be arranged. In Figure 2A, the container is cylindrical as indicated by the circular cross-section, container liner 12 and vertical axis 13. The ribs 10 define the lateral boundaries between adjacent segments. The segments of the apparatus may be supported by any well known means, such as support beams or a grating, which are normally removably attached to the inner surface of the container liner. In the ten central segments and in the rope right segment, the runners 9 are shown as a single rectangular opening through the fluid deflecting plates 8 and surrounded therewith. The rope segment on the left side of Figure 2A illustrates that the runner 9 may be curved to accompany the container liner. Figure 2B shows another possible configuration of the mixer-distributor-manifold in a cylindrical vessel or a column. In this embodiment, there is a support hub hub 11 at the center of the column. Typically, this wheel hub is a tube that is aligned with the larger centerline or vertical axis 13 of the container. The ribs 10 define the sidewalls of the segments and diffuse into spokes from the support hub hub 11 which projects towards the outer ends of the particle beds on the inner surface of the container liner. In one embodiment, the ribs are attached to the support hub and to the inner surface of the container liner by any well known means, such as welding or screwing. The ribs 10 may be strong enough to support the mixer-distributor-manifold. In Figure 2B, the runner 9 of each segment is a narrow rectangular aperture which completely traverses the fluid deflecting plate 8 between the ridges 10. The fluid deflecting plate may be considered to be constituted by an inner portion projecting to from the wheel hub towards the aisle and an outer part projecting from the aisle towards the container liner. In one embodiment, the ratio of the distance of the runner from the central support hub to the distance of the runner from the inner surface of the vessel ranges from 2.9 to 1.3. Accordingly, various parts may be used to define the fluid deflecting plate 8 and the runner 9 within the volume of the apparatus, V. In another embodiment not shown, the runner 9 may be defined by two arcs crossing the plate of fluid displacement 16 between the ribs. Figure 2C shows the arrangement of the segments of the apparatus inside a container comprising a square cross-sectional area with a coating 12 and a center line 13. Each segment may have the same configuration to simplify manufacture and assembly. However, this is not compulsory. One or more segments of the apparatus may be different as is illustrated by the examples of various corridor configurations 9 shown on the left side of Figure 2C. The units or segments of the apparatus may be designed in any manner so as to be assembled to form the apparatus across the transverse cross-section of the container beneath the particle bed. Each segment of the apparatus may have a single cross-sectional shape; however, it is generally more efficient to design the apparatus by minimizing the number of different segment designs.

As Figuras 3A e 3B ilustram formas de realização e detalhes adicionais da invenção. As vistas nas Figuras 3A e 3B correspondem às linhas de corte assinaladas nas Figuras 2A e 2B respectivamente. Contudo, os componentes adicionais ilustrados nas Figuras 3Ά e 3B representam diferentes formas de realização das anteriormente apresentadas. Na forma de realização ilustrada na Figura 3A, o limite superior 5 compreende um crivo de fios 16 que cobre uma placa perfurada 17. Nesta forma de realização, cada segmento é fabricado com as suas próprias nervuras 10, de modo a que os segmentos contíguos se encontrem ao longo das superfícies exteriores das nervuras contíguas, conforme ilustrado na Figura 3A. Noutra forma de realização não ilustrada, pode ser utilizada uma única nervura 10 entre cada segmento contíguo. Nessas formas de realização, as nervuras podem ser fixas ao recipiente e serem suficientes 17 para suportar o aparelho. Por exemplo, os segmentos, montados previamente a partir dos componentes restantes, podem ser colocados num rebordo inferior das nervuras. Nestas e noutras formas de realização, as nervuras 10 ou paredes que definem os segmentos podem ser sólidas conforme ilustrado, ao passo que noutras formas de realização não ilustradas podem ter aberturas para permitir a mistura do fluido entre os segmentos dispostos no mesmo plano. Outros componentes opcionais ilustrados na Figura 3A incluem a conduta 18 e a caixa de mistura 19. A conduta 18 serve como um meio para introduzir ou retirar fluido do volume, V, do aparelho misturador-distribuidor-colector quando o processo assim o exigir. A ligação de uma única ou múltiplas condutas a misturadores-distribuidores-colectores é bem conhecida. É igualmente sabido que cada segmento pode ter a sua própria conduta ou condutas e que estas podem ser ligadas a um tubo de distribuição no interior do recipiente para minimizar o número de perfurações necessárias no revestimento do recipiente. Por conseguinte, as condutas fornecem comunicação por fluidos entre o volume do aparelho e outro equipamento fora do revestimento do recipiente. Embora a conduta 18 possa estar simplesmente em comunicação aberta com o volume do aparelho, é comum a conduta 18 estar ligada a uma câmara ou caixa de mistura 19 que esteja situada, pelo menos parcialmente, no interior do volume do aparelho, V. A utilização de várias caixas de mistura e/ou divisórias no interior de uma caixa de mistura é conhecida, bem como uma grande variedade das respectivas configurações. Na forma de realização ilustrada, a caixa de mistura 19 está situada no volume superior do aparelho 14 e cobre a abertura através da placa de desvio de fluido. Nesta forma de realização, as aberturas na caixa de mistura 19 cooperam com o corredor 9 para fornecer comunicação por 18 18 mesmo passar pelo fluidos entre os volumes superior 14 e inferior 15 do misturador-distribuidor-colector. Por conseguinte, é possível ver que a maior parte da caixa de mistura se encontra no interior do corredor 9, de acordo com a definição do corredor anteriormente fornecida. Ou seja, a caixa de mistura está parcialmente no interior do corredor. Noutras formas de realização não ilustradas, toda a caixa de mistura 19 está no interior do corredor ou a caixa de mistura está posicionada de forma adjacente ao corredor. A caixa de mistura não necessita de bloquear a abertura na placa de desvio de fluido. Por exemplo, a extremidade inferior da caixa de mistura pode estar posicionada por cima da placa de desvio de fluido. Noutra forma de realização não ilustrada, a caixa de mistura é um tubo ou uma conduta rectangular posicionada no interior e ao longo do comprimento do corredor. A caixa de mistura 19 terá, pelo menos, uma ranhura ou outra abertura para fornecer comunicação por fluidos com o volume do misturador-distribuidor-colector. Por conseguinte, a caixa de mistura trata da adição e/ou remoção de fluido no local, ou perto do mesmo, da mistura dinâmica à medida que o fluido circula pelo corredor. A colocação da caixa de mistura e/ou de divisórias pode ser utilizada para aumentar a intensidade de mistura alterando a direcção de fluxo do fluido e/ou reduzindo mais a área em corte transversal disponível para o fluido se deslocar do volume superior 14 até ao volume inferior 15. Quando o aparelho é formado a partir de segmentos, é normal, mas não obrigatório, que cada segmento do aparelho tenha cada componente da forma de realização em utilização. Outro componente opcional do aparelho é a placa de dispersão 20. A placa de dispersão 20 é uma superfície imperfurada que pode ser utilizada para reduzir o impulso vertical do fluido antes de o 19 distribuidor de fluido 6 que, nesta forma de realização, é uma placa perfurada. Nesta forma de realização, o manipulador de fluxo 7 é igualmente ilustrado como uma placa perfurada.Figures 3A and 3B illustrate additional embodiments and details of the invention. The views in Figures 3A and 3B correspond to the cut lines shown in Figures 2A and 2B respectively. However, the additional components illustrated in Figures 3Ά and 3B represent different embodiments of the foregoing. In the embodiment shown in Figure 3A, the upper limit 5 comprises a wire screen 16 which covers a perforated plate 17. In this embodiment, each segment is fabricated with its own ribs 10, so that the contiguous segments are along the outer surfaces of the contiguous ribs, as shown in Figure 3A. In another embodiment not shown, a single rib 10 may be used between each contiguous segment. In such embodiments, the ribs may be secured to the container and sufficient to support the apparatus. For example, the segments, pre-assembled from the remaining components, may be placed in a lower rim of the ribs. In these and other embodiments, the ribs or walls defining the segments may be solid as shown, whereas in other non-illustrated embodiments there may be apertures to permit mixing of the fluid between the segments disposed in the same plane. Other optional components shown in Figure 3A include the conduit 18 and the mixing box 19. The conduit 18 serves as a means for introducing or withdrawing fluid from the volume V of the mixer-distributor-manifold apparatus when the process so requires. The connection of a single or multiple conduits to mixer-distributor-manifolds is well known. It is also known that each segment may have its own conduit or conduits and that these may be attached to a manifold within the container to minimize the number of perforations required in the container liner. Accordingly, the conduits provide fluid communication between the volume of the apparatus and other equipment outside the container liner. Although the conduit 18 may simply be in open communication with the volume of the apparatus, it is common for the conduit 18 to be attached to a chamber or mixing box 19 which is located at least partially within the volume of the apparatus, V. The use of various mixing boxes and / or partitions within a mixing box is known, as well as a wide variety of respective configurations. In the illustrated embodiment, the mixing box 19 is located in the upper volume of the apparatus 14 and covers the opening through the fluid bypass plate. In this embodiment, the openings in the mixing box 19 cooperate with the runner 9 to provide communication even through the fluids between the upper and lower volumes 14 of the mixer-distributor-manifold. Accordingly, it is possible to see that most of the mixing box is within the corridor 9, according to the definition of the previously provided corridor. That is, the mixing box is partially inside the aisle. In other embodiments not shown, the entire mixing box 19 is in the interior of the aisle or the mixing box is positioned adjacent the corridor. The mixing box need not block the opening in the fluid bypass plate. For example, the lower end of the mixing box may be positioned above the fluid bypass plate. In another embodiment not shown, the mixing box is a tube or a rectangular conduit positioned within and along the length of the runner. The mixing box 19 will have at least one groove or other aperture to provide fluid communication with the volume of the mixer-distributor-manifold. Accordingly, the mixing box deals with the addition and / or withdrawal of fluid at or near the location of the dynamic mixture as the fluid flows through the aisle. The placement of the mixing box and / or partitions may be used to increase the mixing intensity by altering the flow direction of the fluid and / or further reducing the cross sectional area available for the fluid to move from the upper volume 14 to the volume When the apparatus is formed from segments, it is normal but not mandatory for each segment of the apparatus to have each component of the embodiment in use. Another optional component of the apparatus is the dispersion plate 20. The dispersion plate 20 is an imperforate surface which may be used to reduce the vertical thrust of the fluid prior to the fluid distributor 6 which, in this embodiment, is a plate perforated. In this embodiment, the flow manipulator 7 is also shown as a perforated plate.

Conforme necessário, o manipulador de fluxo 7 é ilustrado como estando afastado do distribuidor de fluido. Numa forma de realização, a distância entre o distribuidor de fluido 6 e o manipulador de fluxo 7 é uma função da malha ou do afastamento do distribuidor de fluido 6. 0 padrão de aberturas e as próprias aberturas nos componentes, tais como o limite superior 5, o distribuidor de fluido 6 e o manipulador de fluxo 7, serão normalmente uniformes, mas tal não é obrigatório. Podem existir variações naturais, por exemplo devido ao processo de fabrico, e/ou variações intencionais, tais como uma variação no tamanho e/ou formato das aberturas e/ou do respectivo padrão (esquema). Numa forma de realização, o diâmetro médio ou a largura ou o intervalo das aberturas nesses componentes varia entre 0,5 mm e 5 mm (0,02 a 0,2 polegadas). Noutras formas de realização, ou noutros componentes da mesma forma de realização, o diâmetro médio ou a largura ou o intervalo dessas aberturas é de 0,1 mm (0,004 polegadas). As aberturas através dos diferentes componentes podem ser substancialmente diferentes. Por conseguinte, a malha, M, é aqui definida como a distância da linha central média entre as aberturas adjacentes no primeiro plano do componente. Nesta forma de realização, a distância, X, entre a base do distribuidor de fluido 6 e o topo do manipulador de fluxo 7 é efectiva conforme definido pela relação, X/MD, em que MD corresponde à malha do distribuidor de fluido 6 e X/MD corresponde, pelo menos, a 1. Noutra forma de realização, a distância, X, é efectiva quando a relação X/MD varia entre 20 2 e 50. Ainda noutra forma de realização, a distância efectiva, X, é definida pela relação X/MD que varia entre 4 e 25. Em determinadas formas de realização, a distância efectiva, X, varia entre 5 mm (0,2 polegadas) e 20 mm (0,8 polegadas). Noutras formas de realização, a distância efectiva, X, varia entre 10 mm (0,4 polegadas) e 15 mm (0,6 polegadas). Para melhorar a integridade estrutural do aparelho, o limite superior 5, a placa de desvio de fluido 8, o distribuidor de fluido 6 e o manipulador de fluxo 7 serão ligados às nervuras. Outros componentes opcionais não ilustrados são igualmente bem conhecidos na especialidade. Por exemplo, peças sólidas com uma área em corte transversal relativamente pequena expostas à direcção total do fluido podem ser utilizadas como separadores para ajudar a manter a separação vertical desejada dos componentes do aparelho.As required, the flow manipulator 7 is shown as being spaced apart from the fluid dispenser. In one embodiment, the distance between the fluid distributor 6 and the flow manipulator 7 is a function of the mesh or distance from the fluid distributor 6. The pattern of apertures and the apertures themselves in the components, such as the upper limit 5 , the fluid distributor 6 and the flow manipulator 7 will normally be uniform, but this is not mandatory. There may be natural variations, for example due to the manufacturing process, and / or intentional variations, such as a variation in the size and / or shape of the apertures and / or the respective pattern (schematic). In one embodiment, the average diameter or width or gap of the apertures in these components ranges from 0.5 mm to 5 mm (0.02 to 0.2 inches). In other embodiments, or in other components of the same embodiment, the average diameter or width or interval of such apertures is 0.004 inches (0.1 mm). The apertures through the different components may be substantially different. Accordingly, the mesh, M, is defined herein as the distance from the centerline between the adjacent apertures in the first plane of the component. In this embodiment, the distance X between the base of the fluid distributor 6 and the top of the flow manipulator 7 is effective as defined by the ratio X / MD, wherein MD corresponds to the mesh of the fluid distributor 6 and X / MD corresponds to at least 1. In another embodiment, the distance, X, is effective when the X / MD ratio ranges from 20 2 to 50. In yet another embodiment, the effective distance, X, is defined by X / MD ratio ranging from 4 to 25. In certain embodiments, the effective distance X ranges from 5 mm (0.2 inches) to 20 mm (0.8 inches). In other embodiments, the effective distance, X, ranges from 10 mm (0.4 inches) to 15 mm (0.6 inches). To improve the structural integrity of the apparatus, the upper limit 5, the fluid bypass plate 8, the fluid distributor 6 and the flow manipulator 7 will be connected to the ribs. Other optional components not shown are equally well known in the art. For example, solid parts with a relatively small cross-sectional area exposed to the full direction of the fluid may be used as separators to help maintain the desired vertical separation of the components of the apparatus.

Na forma de realização ilustrada na Figura 3B, o limite superior 5 é definido por um crivo de fios do perfil, em que os fios do perfil 31 têm um formato em corte transversal trapezoidal com a superfície maior dos trapezóides em contacto com o leito de partículas e a superfície oposta dos fios do perfil fixa a barras de suporte rectangulares 32. Os fios do perfil 31 e as barras de suporte 32 podem ter qualquer formato em corte transversal e podem ser diferentes no mesmo crivo. Nesta forma de realização, o distribuidor de fluido 6 é igualmente feito do mesmo crivo de fios do perfil do limite superior. Noutras formas de realização não ilustradas, estes componentes podem ser crivos de fios do perfil com diferentes configurações. Estes componentes podem igualmente ter diferentes estruturas, conforme anteriormente indicado. Por exemplo, um pode ser um crivo 21 de fios do perfil e o outro pode ser uma placa perfurada, ou um pode ser uma estrutura alveolar e o outro pode ser uma grade. A presente invenção também contempla várias orientações dos componentes que não estão ilustradas. Por exemplo, as estruturas alveolares podem ter aberturas estreitas e estas podem estar orientadas com a face compreendendo aberturas mais pequenas na superfície superior ou inferior da estrutura alveolar. 0 mesmo é verdadeiro relativamente a outros dispositivos cujo perfil em corte transversal varie ao longo da altura ou não sejam simétricos. Por exemplo, as grades, tais como os crivos de fios do perfil, podem estar orientadas com o fio do perfil ou as barras de suporte no lado a jusante do dispositivo e os dispositivos com padrões não simétricos de aberturas, tais como ranhuras, podem ser rodados no respectivo plano horizontal, de modo a que as aberturas possam estar orientadas de qualquer forma relativamente ao componente horizontal da velocidade do fluido. Nessa forma de realização, o crivo de fios do perfil na Figura 3B seria rodado 90° no plano horizontal, de modo a que uma vista semelhante ilustrasse os cortes transversais de várias barras de suporte e a face lateral de um único fio do perfil. Numa forma de realização, o tamanho médio das partículas no leito é, pelo menos, o dobro da abertura média entre os fios do perfil. Conforme indicado na Figura 3B, a superfície interior da nervura 10 é visível ao olhar através desta vista em corte transversal do misturador-distribuidor-colector. A Figura 3B ilustra igualmente que a placa de desvio de fluido 8 pode ser estreitada de uma forma gradual, conforme ilustrado, com a parte mais fina da placa de desvio de fluido 8 estando mais perto do corredor 9 para ambas as partes da placa de desvio. Noutras formas de realização não ilustradas, a placa de desvio de fluido 8 22 pode ser estreitada, de modo a que o respectivo corte transversal numa vista equivalente seja, de uma forma geral, triangular ou trapezoidal. A conduta 18 é ilustrada como estando em comunicação com o volume do aparelho através da caixa de mistura 19. Conforme ilustrado, a caixa de mistura 19 pode ser uma câmara rectangular ao longo do comprimento do corredor e que se projecta através do corredor para estar em comunicação com os volumes superior 14 ou inferior 15, ou ambos, do aparelho. Nesta forma de realização, o manipulador de fluxo 7 é ilustrado como uma placa perfurada afastada do distribuidor de fluido 6. Contudo, convém realçar que o manipulador de fluxo pode ser qualquer um do grupo de manipuladores, conforme anteriormente referido, e esses dispositivos podem ser utilizados em conjunto para definir o manipulador de fluxo. 0 misturador-distribuidor-colector conforme ilustrado no lado direito do cubo de roda 11 na Figura 3A projecta-se através do recipiente a partir do cubo de roda 11 em direcção à superfície interior do revestimento do recipiente 12 para separar os leitos de partículas circulares 2. As placas terminais 21 são componentes opcionais que podem ser utilizados para melhorar ainda mais a integridade estrutural das secções do aparelho. Conforme ilustrado, estas placas terminais 21 podem servir para fechar as extremidades de secção adjacentes ao cubo de roda e revestimento do recipiente. Podem ser planas ou curvas, de modo a fornecer um ajuste mais próximo da curvatura das respectivas superfícies às quais estão adjacentes. Conforme ilustrado à direita do cubo de roda na Figura 3B, a secção assim definida pelas duas nervuras 10 (apenas é ilustrada uma delas), as duas placas terminais 21, o limite superior 5 e o manipulador de fluxo 7 podem ser ligados ao revestimento do recipiente 12 e ao cubo de roda 11 através 23 de anéis de suporte 22. À esquerda do cubo de roda 11 na Figura 3A, é ilustrada outra forma de realização em que cada camada do aparelho é ligada por anéis de suporte separados 22. Essa forma de realização pode ser utilizada quando desejado para montar o aparelho em camadas horizontais em vez de por secções. É igualmente ilustrado que os anéis de suporte ou outros meios de ligação dos componentes do aparelho ao recipiente podem ser utilizados para obter o espaçamento desejado entre os componentes. A Figura 3B ilustra igualmente outra configuração opcional da invenção, em que o misturador-distribuidor-colector está afastado do leito de partículas sólidas inferior conforme indicado pelo espaço vazio 23. Numa forma de realização, a distância entre a base do manipulador de fluxo e o topo do leito de partículas inferior varia entre 3 mm (0,1 polegadas) e 38 mm (1,5 polegadas).In the embodiment shown in Figure 3B, the upper limit 5 is defined by a profile yarn screen, wherein the yarns of the profile 31 have a trapezoidal cross-section shape with the largest surface of the trapezoids in contact with the particle bed and the opposing surface of the wires of the fixed profile to rectangular support bars 32. The wires of the profile 31 and the support bars 32 may be any cross-sectional shape and may be different in the same screen. In this embodiment, the fluid distributor 6 is also made from the same wire sieve of the upper limit profile. In other embodiments not shown, these components may be sieves of profile wires having different configurations. These components may also have different structures, as previously indicated. For example, one may be a profile wire sieve 21 and the other may be a perforated plate, or one may be a honeycomb structure and the other may be a grid. The present invention also contemplates various orientations of the components which are not illustrated. For example, the honeycomb structures may have narrow apertures and these may be face oriented comprising smaller apertures in the upper or lower surface of the honeycomb structure. The same is true for other devices whose cross-sectional profile varies along the height or are not symmetrical. For example, grids, such as profile wire sieves, may be oriented with the profile wire or carrier bars on the downstream side of the device and devices with non-symmetrical patterns of openings, such as grooves, may be rotated in the respective horizontal plane, so that the apertures may be oriented in any way relative to the horizontal component of the fluid velocity. In this embodiment, the wire sieve of the profile in Figure 3B would be rotated 90ø in the horizontal plane so that a similar view would illustrate the cross sections of several support bars and the side face of a single wire of the profile. In one embodiment, the average particle size in the bed is at least twice the average aperture between the strands of the profile. As indicated in Figure 3B, the inner surface of the rib 10 is visible through a cross-sectional view of the mixer-distributor-manifold. Figure 3B also shows that the fluid bypass plate 8 can be tapered gradually as shown with the thinner portion of the fluid bypass plate 8 being closer to the passage 9 for both portions of the bypass plate . In other non-illustrated embodiments, the fluid bypass plate 222 may be narrowed such that the respective transverse cross-section in an equivalent view is generally triangular or trapezoidal. The conduit 18 is shown as being in communication with the volume of the apparatus through the mixing box 19. As shown, the mixing box 19 may be a rectangular chamber along the length of the aisle and which projects through the aisle to be in communicating with the upper 14 or lower 15 or both volumes of the apparatus. In this embodiment, the flow manipulator 7 is shown as a perforated plate remote from the fluid distributor 6. However, it should be noted that the flow manipulator may be any one of the group of manipulators, as discussed above, and such devices may be used together to define the flow manipulator. The manifold-mixer as shown on the right-hand side of the wheel hub 11 in Figure 3A projects through the vessel from the hub hub 11 toward the inner surface of the container liner 12 to separate the circular particle beds 2 The end plates 21 are optional components which may be used to further improve the structural integrity of the appliance sections. As shown, these end plates 21 may serve to close the section ends adjacent the wheel hub and container liner. They may be flat or curved so as to provide an adjustment closer to the curvature of the respective surfaces to which they are adjacent. As shown to the right of the wheel hub in Figure 3B, the section so defined by the two ribs 10 (only one of them is shown), the two end plates 21, the upper limit 5 and the flow manipulator 7 can be connected to the container 12 and to the wheel hub 11 through 23 of support rings 22. To the left of the hub hub 11 in Figure 3A, there is shown another embodiment in which each layer of the apparatus is connected by separate support rings 22. This shape may be used when desired to mount the apparatus in horizontal layers rather than in sections. It is also illustrated that the carrier rings or other means for connecting the components of the apparatus to the container can be used to obtain the desired spacing between the components. Figure 3B also shows another optional configuration of the invention, wherein the mixer-distributor-manifold is spaced from the lower solid particle bed as indicated by the void space 23. In one embodiment, the distance between the base of the flow manipulator and the The top of the bottom particle bed ranges from 3 mm (0.1 inches) to 38 mm (1.5 inches).

Numa forma de realização, a invenção apresentada é utilizada num processo de separação por adsorção de LMS. Não se julga que a prática da invenção apresentada esteja relacionada com ou limitada à utilização de qualquer tipo específico de processo de LMS ou qualquer combinação específica de adsorvente/dessorvente. A técnica geral utilizada no desempenho da separação por adsorção de um leito móvel simulado (LMS) está bem descrita na bibliografia. Por exemplo, é apresentada uma descrição geral direccionada para a recuperação de paraxileno na página 70 da edição de Setembro de 1970 da revista Chemical Engineering Progress (Vol. 66, N.° 9) . A técnica de leito móvel simulado é igualmente descrita em R. A. Meyers, Handbook of Petroleum Refining Processes, páginas 8-85 a 8-87, McGraw-Hill Book Company (1986) e na secção Adsorption, Liquid Separation de Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical 24In one embodiment, the disclosed invention is used in an adsorptive separation process of LMS. The practice of the disclosed invention is not believed to relate to or limited to the use of any specific type of LMS process or any specific combination of adsorbent / desorbent. The general technique used in adsorptive separation performance of a simulated moving bed (LMS) is well described in the literature. For example, a general description is directed to the recovery of paraxylene on page 70 of the September 1970 issue of Chemical Engineering Progress (Vol. 66, No. 9). The simulated motile bed technique is also described in RA Meyers, Handbook of Petroleum Refining Processes, pages 8-85 to 8-87, McGraw-Hill Book Company (1986) and in the Adsorption section, Liquid Separation of Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical 24

Technology, 2002, John Wiley & Sons, Inc. Os sistemas de LMS contrários são descritos em muitas referências disponíveis, tal como US 2,985,589. 0 tamanho do equipamento que utiliza estes princípios pode variar entre a escala de fábrica piloto ilustrada em US 3,706,812 e a escala de fábrica petroquímica comercial, com caudais que variam entre alguns cm3 por hora e muitos milhares de galões por hora. Normalmente, as fábricas em grande escala utilizam válvulas rotativas com um orifício para cada conduta, enquanto as unidades de alta pressão e em pequena escala têm tendência para utilizar válvulas com apenas dois ou três orifícios. A invenção pode igualmente ser utilizada num processo de separação por adsorção de LMS que simula o movimento simultâneo do adsorvente, tal como o divulgado em US 4,402,832 e US 4,478,721. As funções e propriedades dos adsorventes e dessorventes na separação cromatográfica de componentes líquidos são bem conhecidas, tal como é divulgado em US 4,642,397. Numa forma de realização, o fluido é substancialmente um líquido. novosTechnology, 2002, John Wiley & Sons, Inc. Contrary LMS systems are described in many available references, such as US 2,985,589. The size of the equipment using these principles may vary between the pilot scale shown in US 3,706,812 and the commercial petrochemical scale with flow rates ranging from a few cm3 per hour to many thousands of gallons per hour. Large-scale plants typically use one-way rotary valves for each conduit, while high-pressure, small-scale units tend to use only two or three-port valves. The invention may also be used in an LMS adsorption separation process which simulates the simultaneous movement of the adsorbent, such as that disclosed in US 4,402,832 and 4,478,721. The functions and properties of the adsorbents and desorbents in the chromatographic separation of liquid components are well known, as disclosed in US 4,642,397. In one embodiment, the fluid is substantially a liquid. new

As unidades de processo de LMS existentes podem ser rapidamente adaptadas para funcionar segundo a invenção reivindicada. A prática da invenção apresentada não necessita de alterações significativas nas condições de funcionamento da unidade. As alterações podem ser efectuadas sempre que o processo de LMS for parado, por exemplo para uma inversão agendada, uma renovação da unidade ou um recarregamento de adsorvente. Depois de a unidade de processo de LMS ser colocada em segurança num estado de repouso, o adsorvente será descarregado e os misturadores-distribuidores-colectores existentes serão removidos. De acordo com a invenção apresentada, podem estar disponíveis novos misturadores-distribuidores- 25 colectores para uma instalação imediata. Em alternativa, os misturadores-distribuidores-colectores existentes podem ser facilmente modificados adicionando um manipulador de fluxo de acordo com a invenção apresentada. Numa forma de realização em que os misturadores-distribuidores-colectores existentes são montados a partir de segmentos, o manipulador de fluxo pode ser adicionado como a camada de componente mais baixa a cada segmento, por exemplo mediante ligação através de separadores e/ou suportes às nervuras ou ao distribuidor de fluido. Noutra forma de realização, o manipulador de fluxo pode ser montado em todo o corte transversal do recipiente por baixo do misturador-distribuidor-colector existente mediante a ligação ao misturador-distribuidor-colector existente ou ao revestimento do recipiente.Existing LMS process units can be readily adapted to operate in accordance with the claimed invention. The practice of the present invention does not require significant changes in the operating conditions of the unit. Changes can be made whenever the LMS process is stopped, for example for a scheduled inversion, a unit renovation or adsorbent recharging. After the LMS process unit is safely placed in a resting state, the adsorbent will be discharged and the existing manifold-mixer-distributors will be removed. According to the present invention, new mixer-distributors-25 manifolds may be available for immediate installation. Alternatively, existing mixer-distributor-manifolds can be easily modified by adding a flow manipulator according to the present invention. In an embodiment where the existing mixer-distributor-manifolds are assembled from segments, the flow manipulator may be added as the lowest component layer to each segment, for example through attachment through spacers and / or carriers to the segments. or to the fluid distributor. In another embodiment, the flow manipulator may be mounted across the transverse cross-section of the container below the existing manifold-manifold-manifold by connection to the existing manifold-manifold or container liner.

Conforme anteriormente referido, a área aberta do manipulador de fluxo, 0AM, tem de ser maior do que a área aberta do distribuidor de fluido, 0AD. Numa forma de realização, a relação OAM/OAD varia entre 1,5 e 15. Noutra forma de realização, a relação OAM/OAD varia entre 2,0 e 12. Noutra forma de realização, a relação OAM/OAD varia entre 2,5 e 7. Numa forma de realização, OAD, conforme determinado a partir das condições de processo e número de alturas dinâmicas de queda de pressão (K), varia entre 1% e 20%. Noutra forma de realização, OAD varia entre 6% e 12%. Numa forma de realização, OAM varia entre 25% e 50%. Noutra forma de realização, 0AM varia entre 30% e 40%. Conforme anteriormente referido, outro parâmetro que pode ser utilizado para caracterizar o distribuidor de fluido e o manipulador de fluxo é a malha, respectivamente MD e Mm. Numa forma de realização, a relação Md/Mm é inferior a 5. Noutra forma de realização, a relação Md/Mm é inferior a 3. 26As previously noted, the open area of the flow manipulator, 0AM, must be greater than the open area of the fluid distributor, 0AD. In one embodiment, the OAM / OAD ratio ranges from 1.5 to 15. In another embodiment, the OAM / OAD ratio ranges from 2.0 to 12. In another embodiment, the OAM / OAD ratio ranges from 2, 5 and 7. In one embodiment, OAD, as determined from the process conditions and number of dynamic pressure drop heights (K), ranges from 1% to 20%. In another embodiment, OAD ranges from 6% to 12%. In one embodiment, OAM ranges from 25% to 50%. In another embodiment, the AM ranges from 30% to 40%. As discussed above, another parameter that can be used to characterize the fluid distributor and the flow manipulator is the mesh, respectively MD and Mm. In one embodiment, the Md / Mm ratio is less than 5. In another embodiment, the Md / Mm ratio is less than 3. 26

Ainda noutra forma de realização, a relação Md/Mm é inferior a 1,5. Uma vez que a malha, conforme anteriormente definido, corresponde sempre a um número positivo, a relação de dois valores de malha também tem de ser um número positivo.In yet another embodiment, the Md / Mm ratio is less than 1.5. Since the mesh as previously defined always corresponds to a positive number, the ratio of two mesh values must also be a positive number.

Foi realizado um conjunto de experiências, como se segue, para verificar o desempenho melhorado da invenção apresentada. Todo o sistema consistia numa coluna Plexiglas cilíndrica orientada na vertical com um diâmetro de 457 mm (18 polegadas). Um líquido (água) foi introduzido no topo da coluna em condições ambientais por uma bomba ligada a um depósito de fornecimento de líquido. 0 fluxo de líquido volumétrico foi controlado ajustando a pressão na tubagem que liga a bomba à coluna e monitorizado por um fluxómetro. A água circulou novamente desde a base da coluna através de uma tubagem até ao depósito de fornecimento de líquido. Vários misturadores-distribuidores-colectores foram avaliados, colocando-os de modo a que o limite superior ficasse 508 mm (20 polegadas) abaixo da entrada de líquido. Em todos os testes, o limite superior consistiu num crivo de fios da Norma ASTM E.U.A N.° 100 de Especificação E-ll suportado por uma grade. A placa de desvio de fluido era semelhante à ilustrada na Figura 1 e consistia em duas placas sólidas de espessura substancialmente constante compreendendo áreas em corte transversal com cordas separadas por um corredor rectangular que se projecta ao longo do diâmetro da coluna. A largura do corredor (distância entre as duas partes do deflector de fluido) era de 127 mm (5 polegadas) . Em todos os testes, um bloco rectangular sólido era suportado no interior e ao longo do comprimento do corredor para imitar uma caixa de mistura. 0 espaçamento entre cada lado deste bloco sólido e os 27 respectivos lados da placa de desvio de fluido variava entre 3,6 mm (0,14 polegadas) e 14,2 mm (0,56 polegadas). 0 bloco sólido estava, normalmente, centrado no corredor, mas em alguns testes o bloco sólido estava 1 mm (0,04 polegadas) mais perto de uma extremidade da placa de desvio do que da outra. Nenhuma destas variações no tamanho e na posição do bloco sólido teve um impacto visível nos resultados. Outra variável que não teve nenhuma influência visível nestes testes foi a utilização opcional de uma placa de dispersão por baixo do corredor. 0 distribuidor de fluido era uma placa perfurada ou um crivo de fios do perfil com diferentes parâmetros conforme indicado na Tabela 1. Várias placas perfuradas com parâmetros conforme indicado na Tabela 1 foram utilizadas como manipulador de fluxo. O espaçamento entre o distribuidor de fluido e o manipulador de fluxo manteve-se sempre constante nos 8 mm (0,3 polegadas) . Um leito plano de 51 mm (2 polegadas) de altura de partículas esféricas sólidas com um diâmetro de 0,8 mm (0,03 polegadas) foi posicionado por baixo do aparelho misturador-distribuidor-colector em cada teste. A distância entre a base do aparelho e o topo deste leito de partículas variava entre 9,5 mm (0,375 polegadas) e 38 mm (1,5 polegadas) sem nenhum impacto visível nos resultados. Estas partículas sólidas tinham uma densidade de 1,8 g/cm3 depois de absorver totalmente a água. Esta densidade, por vezes designada por densidade da partícula ou da peça, é calculada a partir do volume das partículas (modelo teórico) individuais e do peso das partículas mais a água absorvida. Por conseguinte, a densidade da peça é superior à densidade aparente, uma vez que a densidade aparente é determinada a partir do mesmo peso, mas o volume inclui igualmente o vazio ou volume intersticial entre as partículas num leito que não adiciona nenhum peso. O leito 28 de partículas sólidas era suportado por um leito de esférulas de vidro com um diâmetro nominal de 1,5 mm (0,06 polegadas) e uma altura de 25 mm (1 polegada) que assentava num leito de esférulas de vidro com um diâmetro nominal de 2,5 mm (0,1 polegadas) e uma altura de 25 mm (1 polegada) que, por sua vez, assentava no leito de esferas de alumina com um diâmetro nominal de 6,3 mm (0,25 polegadas) e uma altura de 305 mm (12 polegadas). Este último leito era suportado por uma grade coberta por um crivo de fios da Norma ASTM E.U.A N.° 100 de Especificação E-ll situado 616 mm (24 polegadas) acima da base da coluna. Para cada teste, o leito de partículas sólidas de 51 mm de altura foi nivelado e o misturador-distribuidor-colector foi instalado na coluna. Em seguida, a coluna foi lentamente cheia com água sem perturbar o leito de partículas. Depois de o sistema estar cheio de liquido, a quantidade de água foi aumentada para obter uma velocidade linear média descendente de 9 mm/s (0,03 pés/s) e o leito de partículas por baixo do misturador-distribuidor-colector foi observado visualmente relativamente ao movimento. As perturbações no leito de partículas foram classificadas numa escala subjectiva conforme resumido na Tabela 2. Depois de avaliado o efeito no leito, a velocidade linear média foi aumentada e efectuada outra observação. Os resultados dos testes, conforme resumido na Tabela 3, demonstram claramente o desempenho melhorado dos misturadores-distribuidores-colectores D e especialmente E. 29A set of experiments was performed, as follows, to verify the improved performance of the disclosed invention. The entire system consisted of a vertical oriented cylindrical Plexiglas column with a diameter of 457 mm (18 inches). A liquid (water) was introduced at the top of the column under ambient conditions by a pump connected to a liquid supply tank. The flow of volumetric fluid was controlled by adjusting the pressure in the piping connecting the pump to the column and monitored by a flow meter. Water again flowed from the base of the column through a pipeline to the liquid supply tank. Several mixer-distributors-manifolds were evaluated by placing them so that the upper limit was 508 mm (20 inches) below the liquid inlet. In all tests, the upper limit consisted of a wire sieve of ASTM U.S.A. No. 100 of Specification E-11 supported by a grid. The fluid deflecting plate was similar to that shown in Figure 1 and consisted of two solid plates of substantially constant thickness comprising cross-sectional areas with ropes separated by a rectangular corridor extending along the diameter of the column. The corridor width (distance between the two parts of the fluid baffle) was 127 mm (5 inches). In all tests, a solid rectangular block was supported inside and along the length of the aisle to mimic a mixing box. The spacing between each side of this solid block and the respective sides of the fluid bypass plate ranged between 3.6 mm (0.14 inches) and 14.2 mm (0.56 inches). The solid block was usually centered in the corridor, but in some tests the solid block was 1 mm (0.04 inches) closer to one end of the bypass plate than the other. None of these variations in the size and position of the solid block had a visible impact on the results. Another variable that had no visible influence on these tests was the optional use of a dispersion plate under the aisle. The fluid distributor was a perforated plate or a profile wire screen with different parameters as indicated in Table 1. Several perforated plates with parameters as indicated in Table 1 were used as flow manipulator. The spacing between the fluid distributor and the flow manipulator was always constant at 8 mm (0.3 inches). A flat 51 mm (2 inches) high bed of solid spherical particles having a diameter of 0.8 mm (0.03 inches) was positioned underneath the mixer-distributor-manifold apparatus in each test. The distance between the base of the apparatus and the top of this particle bed ranged from 9.5 mm (0.375 inches) to 38 mm (1.5 inches) with no visible impact on the results. These solid particles had a density of 1.8 g / cm 3 after fully absorbing the water. This density, sometimes referred to as particle or part density, is calculated from the volume of the individual particles (theoretical model) and the weight of the particles plus the water absorbed. Therefore, the density of the part is greater than the bulk density, since the bulk density is determined from the same weight, but the volume also includes the void or interstitial volume between the particles in a bed which does not add any weight. The bed 28 of solid particles was supported by a bed of glass beads having a nominal diameter of 1.5 mm (0.06 inches) and a height of 25 mm (1 inch) resting on a bed of glass beads with a nominal diameter of 2.5 mm (0.1 inch) and a height of 25 mm (1 inch) which in turn lay in the bed of alumina beads with a nominal diameter of 6.3 mm (0.25 inches ) and a height of 305 mm (12 inches). This latter bed was supported by a wire sieve screen of ASTM U.S. Standard No. 100 Specification E-11 located 616 mm (24 inches) above the base of the column. For each test, the solid particle bed of 51 mm height was leveled and the mixer-distributor-manifold was installed on the column. Then the column was slowly filled with water without disturbing the particle bed. After the system was filled with liquid, the amount of water was increased to obtain a mean linear velocity of descent of 9 mm / s (0.03 ft / s) and the particle bed beneath the mixer-distributor-manifold was observed visually relative to the movement. Particle bed disturbances were classified on a subjective scale as summarized in Table 2. After the effect on the bed was evaluated, the mean linear velocity was increased and another observation was made. The test results, as summarized in Table 3, clearly demonstrate the improved performance of mixer-distributors-collectors D and especially E.

Tabela 1Table 1

Parâmetros do Misturador-Distribuidor-Colector ID Distribuidor de Fluido Manipulador de Fluxo Tipo Área Aberta Malha (mm) Área Aberta Malha (mm) A Crivo de fios do perfil 9,8% 1,3 Nenhum utilizado (estado da técnica) B Placa perfurada 0,35% 25, 4 4, 7% 20,8 C Placa perfurada 2,0% 43,2 41% 2,4 D Placa perfurada 6,0% 9,3 41% 2,4 E Crivo de fios do perfil 9,8% 1,3 41% 2,4Mixer-Distributor-Collector ID ID Fluid Distributor Flow Manipulator Type Open Area Mesh (mm) Open Area Mesh (mm) A Profile Wire Sieve 9.8% 1.3 None used (state of the art) B Perforated plate 0.35% 25.44 7% 20.8 C Perforated plate 2.0% 43.2 41% 2.4 D Perforated plate 6.0% 9.3 41% 2.4 E Profile sieve 9.8% 1.3 41% 2.4

Tabela 2Table 2

Grau de Perturbação no Leito de Partículas InferiorDegree of Disturbance in the Lower Particle Bed

Resultado Descrição 0 Nenhum movimento de quaisquer partículas 1 Pequeno movimento limitado a uma pequena parte do leito 2 Jactos de líquido indicados por furos "perfurados" no leito 3 Turbulência indicada pela fluidificação 4 Padrões profundos criados no leito, ~ 25 mm ou mais 30Result Description 0 No movement of any particles 1 Small movement limited to a small part of the bed 2 Liquid jets indicated by drilled holes " in bed 3 Turbulence indicated by fluidization 4 Deep bedding patterns, ~ 25 mm or more 30

Tabela 3Table 3

Grau de Perturbação no Leito de Partículas Inferior de Vários Misturadores-Distribuidores-Colectores e Velocidades de Fluido Lineares MédiasDegree of Disturbance in the Lower Particle Bed of Various Medium-Linear Flow Mixers-Distributors-Collectors and Fluid Velocities

Velocidade de Fluido Linear Média, mm/s (pés/s) Teste # ID do Misturador-Distribuidor-Colector 9 (0,03) 15 (0,05) 21 (0,07) 27 (0,09) 36 (0,12) 61 (0,20) Resultado do Grau de Perturbação da Tabela 2 1 A — — — — — 4 2 A — 3 3 — 4 — 3 A 2 3 4 — — — 4 B 2 3 4 — — — 5 C 2 2 4 — — — 6 D 0 0 1 — 4 — 7 E 0 0 0 — 1 1 8 E 0 0 0 0 0 —Linear Fluid Velocity Average, mm / s (feet / s) Test # Mixer ID-Distributor-Collector 9 (0.03) 15 (0.05) 21 (0.07) 27 (0.09) 36 (0 , 12) 61 (0.20) Result of the Disturbance Degree of Table 2 1 A - - - - - 4 2 A - 3 3 - 4 - 3 A 2 3 4 - - - 4 B 2 3 4 - - - 5 C 2 2 4 - - - 6 D 0 0 1 - 4 - 7 E 0 0 0 - 1 1 8 E 0 0 0 0 0 -

Lisboa, 8 de Junho de 2011Lisbon, June 8, 2011

Claims (6)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um aparelho misturador-distribuidor-colector (3) situado entre um leito de partículas sólidas superior e inferior (2) num recipiente (1) com um eixo vertical (13), em que o referido aparelho é caracterizado por compreender: um limite superior (5) para reter o leito de partículas sólidas superior e permitir o fluxo descendente de um fluido com um perfil de velocidade do fluido pelo aparelho misturador-distribuidor-colector (3); um distribuidor de fluido (6) situado por baixo e afastado do limite superior (5), o distribuidor de fluido (6) melhorando a uniformidade do perfil de velocidade do fluido; uma placa de desvio de fluido (8) que se projecta na horizontal em toda a área em corte transversal do recipiente e está situada entre e afastada do limite superior (5) e do distribuidor de fluido (6), pelo menos, um corredor (9) através da placa de desvio de fluido (8) que fornece comunicação por fluidos entre o limite superior (5) e o distribuidor de fluido (6); e um manipulador de fluido (7) seleccionado a partir do grupo que consiste em placas perfuradas, crivos, grades, sólidos porosos, estruturas alveolares e combinações dos mesmos; em que o limite superior (5), o distribuidor de fluido (6) e o manipulador de fluxo (7) estão orientados substancialmente em paralelo uns em relação aos outros e substancialmente na perpendicular em relação ao eixo vertical do recipiente (13), e o manipulador de fluxo (7) está situado por baixo e afastado do distribuidor de fluido (6) por uma distância, X, e tem uma área aberta, 0AM, de modo a que a relação OAM/OAD seja superior a 1, em que 0AD corresponde à área aberta do distribuidor de fluido (6). 2 2. 0 aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por 0AM variar entre 25% e 50%.A mixer-distributor-manifold apparatus (3) located between a bed of solid upper and lower particles (2) in a container (1) with a vertical axis (13), said apparatus being characterized in that it comprises: an upper limit (5) for retaining the upper solid particle bed and allowing the downward flow of a fluid with a velocity profile of the fluid by the mixer-distributor-manifold apparatus (3); a fluid distributor (6) located below and away from the upper limit (5), the fluid distributor (6) improving the uniformity of the fluid velocity profile; a fluid deflecting plate (8) which projects horizontally across the cross-sectional area of the container and is located between and away from the upper limit (5) and the fluid distributor (6) at least one passageway ( 9) through the fluid bypass plate (8) providing fluid communication between the upper limit (5) and the fluid distributor (6); and a fluid manipulator (7) selected from the group consisting of perforated plates, screens, grids, porous solids, alveolar structures and combinations thereof; wherein the upper limit (5), the fluid distributor (6) and the flow manipulator (7) are oriented substantially parallel to one another and substantially perpendicular to the vertical axis of the container (13), and the flow manipulator (7) is situated below and away from the fluid distributor (6) by a distance, X, and has an open area, so that the OAM / OAD ratio is greater than 1, wherein 0AD corresponds to the open area of the fluid distributor (6). An apparatus according to claim 1, characterized in that AAM varies from 25% to 50%. 3. O aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por OAD variar entre 1% e 20%. 4. 0 aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado por a distância X entre o distribuidor de fluido (6) e o manipulador de fluxo (7) ser definida pela relação X/MD, em que MD corresponde à malha do distribuidor de fluido e a relação X/MD corresponde, pelo menos, a 1.The apparatus according to claim 1, characterized in that OAD ranges from 1% to 20%. The apparatus according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the distance X between the fluid distributor (6) and the flow manipulator (7) is defined by the ratio X / MD, wherein MD corresponds to the mesh of the fluid distributor and the ratio X / MD corresponds to at least 1. 5. O aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado por a relação Md/Mm ser inferior a 3, em que MD corresponde à malha do distribuidor de fluido e Mm corresponde à malha do manipulador de fluxo.The apparatus according to any one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the ratio Md / Mm is less than 3, where MD corresponds to the mesh of the fluid distributor and Mm corresponds to the mesh of the flow manipulator. 6. O aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender ainda: uma conduta (18) que trata da adição e/ou remoção de uma segunda corrente de fluido do volume de um aparelho, V; uma caixa de mistura (19) situada, pelo menos parcialmente, no interior do volume do aparelho, V, e em comunicação por fluidos com a conduta (18), a caixa de mistura (19) compreendendo, pelo menos, uma abertura fornecendo comunicação por fluidos entre a caixa de mistura (19) e o volume do aparelho, V; em que o volume do aparelho, V, é definido como o volume entre o limite superior (5) e o distribuidor de fluido (6). 3 7. 0 aparelho de acordo com a reivindicação 1, em que o mesmo está situado num recipiente adsorvente do processo de separação por adsorção de um leito móvel simulado, caracterizado por compreender ainda: um cubo de roda de suporte central (11) coaxial com o eixo vertical do recipiente (13); uma diversidade de nervuras (10) que se difundem em raios na horizontal a partir do cubo de roda de suporte central (11) em direcção à parede do recipiente e que se projectam, pelo menos, entre o limite superior (5) e o distribuidor de fluido (6) para definir uma diversidade de volumes de segmento entre o limite superior (5), o distribuidor de fluido (6) e as nervuras (10); a placa de desvio de fluido (8) dividida em sectores, sendo que cada volume de segmento inclui um sector e cada sector se difunde em raios a partir do cubo de roda de suporte central (11) em direcção à parte exterior de cada volume de segmento para definir um volume superior entre o limite superior (5) e a placa de desvio de fluido (8) e um volume inferior entre a placa de desvio de fluido (8) e o distribuidor de fluido(6); o corredor (9) que se projecta através da placa de desvio de fluido (8) fornecendo comunicação por fluidos entre os volumes superior e inferior no interior do volume de segmento; uma caixa de mistura (19) situada, pelo menos parcialmente, no interior de cada volume de segmento adjacente ao corredor (9), a caixa de mistura (19) compreendendo aberturas que fornecem comunicação por fluidos entre a caixa de mistura e o volume de segmento; uma conduta de transferência de fluido (18) fixa à caixa de mistura (19) e em comunicação por fluidos com a mesma; 4 em que o limite superior (5) compreende um crivo de fios do perfil; o distribuidor de fluido (6) compreende um crivo de fios do perfil; e a área aberta do manipulador de fluxo, 0Am, varia entre 30% e 40%.The apparatus of claim 4, further comprising: a conduit (18) treating the addition and / or withdrawal of a second stream of fluid from the volume of an apparatus, V; a mixing box (19) located at least partially inside the apparatus volume, V, and in fluid communication with the conduit (18), the mixing box (19) comprising at least one opening providing communication by fluids between the mixing box (19) and the apparatus volume, V; wherein the volume of the apparatus V is defined as the volume between the upper limit 5 and the fluid distributor 6. The apparatus of claim 1, wherein it is located in an adsorbent vessel of the adsorptive separation process of a simulated moving bed, further comprising: a central support hub hub (11) coaxial with the vertical axis of the container (13); a plurality of ribs (10) which diffuse in radii horizontally from the central support hub (11) towards the wall of the container and projecting at least between the upper limit (5) and the distributor of fluid (6) to define a plurality of segment volumes between the upper limit (5), the fluid distributor (6) and the ribs (10); the fluid deflecting plate (8) divided into sectors, each segment volume including a sector and each sector diffusing in spokes from the central support hub (11) towards the outside of each volume of to define an upper volume between the upper limit 5 and the fluid bypass plate 8 and a lower volume between the fluid bypass plate 8 and the fluid distributor 6; the corridor (9) projecting through the fluid bypass plate (8) providing fluid communication between the upper and lower volumes within the segment volume; a mixing box (19) located at least partially within each segment volume adjacent to the runner (9), the mixing box (19) comprising apertures which provide fluid communication between the mixing box and the volume of segment; a fluid transfer conduit (18) attached to the mixing box (19) and in fluid communication therewith; 4 wherein the upper limit (5) comprises a profile wire screen; the fluid distributor (6) comprises a profile wire screen; and the open area of the flow manipulator, 0 Am, ranges from 30% to 40%. 8. O aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o distribuidor de fluido (6) ter uma área aberta que varia entre 6% e 12%. 9. 0 aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por, pelo menos, uma parte da caixa de mistura (19) estar situada, pelo menos parcialmente, no interior do corredor (9).The apparatus according to claim 7, characterized in that the fluid distributor (6) has an open area ranging from 6% to 12%. The apparatus according to claim 7, characterized in that at least a portion of the mixing box (19) is located at least partially within the corridor (9). 10. O aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 7, caracterizado por a distância, X, variar entre 5 mm (0,2 polegadas) e 20 mm (0,8 polegadas). Lisboa, 8 de Junho de 2011The apparatus according to any one of claims 1 or 7, characterized in that the distance X varies from 5 mm (0.2 inches) to 20 mm (0.8 inches). Lisbon, June 8, 2011